令和6年度下期第三種電気主任技術者試験 電力（電気技術者試験センター）問2

✓ これが正解4給水加熱器で抽気温度を上げる。

解説

給水加熱器は給水温度を上げる装置なので、抽気温度とする記述が誤りです。

汽力発電の熱効率は、ボイラで蒸気が熱を受け取る温度を高くし、復水器で熱を捨てる温度を低くするほど、また捨てる熱を回収するほど高くなります。この考え方で各方法を見分けます。

給水加熱器は、タービンの途中から蒸気の一部を取り出し（抽気）、その熱でボイラへ送る給水を温める装置です。給水があらかじめ温まっているので、ボイラで加える燃料の熱を減らせます。この方式を再生サイクルといいます。ここで上げるのは給水の温度であって、抽気の温度ではありません。抽気の温度はタービンのどの段から取り出すかで決まり、給水加熱器はその熱を給水へ渡す側の装置です。したがって、給水加熱器で抽気温度を上げるとする記述が誤りです。

ほかの方法はいずれも熱効率を高めます。高温高圧の蒸気を使うと受熱の平均温度が上がります。復水器の真空度を高めるとタービン出口の圧力と温度が下がり、蒸気が仕事をする範囲が広がります。再熱サイクルは、高圧タービンで仕事をした蒸気をボイラで再び加熱して低圧側のタービンで使うものです。節炭器は排ガスの熱で給水を温め、捨てる熱を減らします。

給水加熱器も節炭器も、温める相手は給水である、と熱の受け手で覚えると見分けられます。

ほかの選択肢の解説

• 1高温高圧の蒸気を使用する。：蒸気の温度と圧力を高くすると、ボイラで熱を受け取る平均の温度が上がり、同じ排熱の温度に対して取り出せる仕事の割合が増えます。熱効率を上げる方法として正しい内容です。
• 2復水器の真空度を高める。：復水器の真空度を高めると、タービンの排気圧力が下がって排気温度も低くなります。蒸気がタービン内で膨張できる幅が大きくなり、仕事が増えるので、熱効率を上げる方法として正しいです。
• 3再熱サイクルを利用する。：再熱サイクルは、高圧タービンで膨張した蒸気をボイラの再熱器で再び加熱し、中・低圧タービンへ送る方式です。熱を受け取る平均温度が上がり、タービン後段の湿り度も下がるので、熱効率の向上に役立ちます。
• 5節炭器で排ガス温度を下げる。：節炭器はボイラの排ガスの熱で給水を予熱する装置です。煙突から捨てられる排ガスの温度が下がる分だけ熱が回収されるので、排ガス温度を下げるという記述は熱効率の向上として正しいです。